Diferença chave – bactérias nitrificantes vs bactérias desnitrificantes
Nitrogênio é um nutriente essencial para os organismos vivos, e é de grande importância que o nitrogênio disponível seja bem balanceado e reciclado para ser usado pelos organismos vivos. O nitrogênio existe em sua forma diatômica natural (N2), que não pode ser absorvida pelas plantas para suas funções biológicas. O processo de oxidação do nitrogênio diatômico fixo em nitratos e nitritos é chamado de nitrificação; isso é feito mais frequentemente por espécies bacterianas que podem utilizar nitrogênio em sua forma fixa. Para manter o equilíbrio de nitrogênio na atmosfera, o nitrogênio diatômico deve ser produzido através de um mecanismo de reciclagem, onde os nitratos e nitritos são reduzidos de volta ao nitrogênio diatômico por espécies bacterianas. Este processo é denominado como desnitrificação. Assim, as bactérias envolvidas nesses dois processos são caracterizadas como bactérias nitrificantes e bactérias desnitrificantes. A principal diferença entre bactérias nitrificantes e desnitrificantes é que as bactérias nitrificantes são capazes de oxidar a amônia disponível em nitrato e nitrito, enquanto as bactérias desnitrificantes são capazes de reduzir nitratos e nitritos à sua forma diatômica gás nitrogênio natural.
O que são bactérias nitrificantes?
As bactérias nitrificantes são bactérias aeróbicas quimiolitotróficas que são capazes de oxidar NH3 no solo em nitrato ou nitrito. NH3 no solo existe em sua forma iônica de NH4+ A nitrificação completa ocorre em dois processos, onde NH3 é primeiro oxidado a Nitrito (NO2–) seguido por Nitrato (NO 3–), que é utilizado pelas plantas.
- NH4+ + O2 NO2 – + H+ + H2O
-
NÃO2–+ O2 NÃO3 –
Diferença entre bactérias nitrificantes e desnitrificantes Figura 01: Ciclo do Nitrogênio
Exemplos de bactérias nitrificantes que realizam a primeira reação de nitrificação incluem Nitrosomonas e Nitrospira que pertencem à subclasse β de Proteobacteria. As bactérias que são capazes de realizar a segunda reação do processo de nitrificação e produzir nitrato incluem Nitrobacter, que pertence à subclasse α de Proteobacteria.
O que são bactérias desnitrificantes?
As bactérias desnitrificantes são um tipo de bactérias anaeróbicas ou aeróbicas quimiolitotróficas que são capazes de reduzir nitratos e nitritos a formas gasosas de nitrogênio. As duas formas principais são o nitrogênio diatômico (N2) e o óxido nitroso (N2O). Através deste processo, os níveis de nitrogênio atmosférico são regenerados para a concentração normal. A reação de desnitrificação é ilustrada abaixo.
NÃO3– → NÃO2–→ NÃO + N2O → N2 (g)
Figura 02: Desnitrificação
Anaeróbios facultativos envolvidos na desnitrificação são Thiobacillus denitrificans e Micrococcus denitrificans. Pseudomonas denitificans é uma bactéria desnitrificante aeróbica.
Quais são as semelhanças entre bactérias nitrificantes e desnitrificantes?
- As bactérias nitrificantes e desnitrificantes são quimiolitoautotróficas.
- A maioria deles são bactérias do solo.
- Ambos os grupos participam da manutenção do equilíbrio de nitrogênio na biosfera
- As bactérias nitrificantes e desnitrificantes contêm enzimas que catalisam as reações de nitrificação e desnitrificação
- Ambas as bactérias nitrificantes e desnitrificantes são indústrias usadas.
Qual é a diferença entre bactérias nitrificantes e desnitrificantes?
Bactérias Nitrificantes vs Desnitrificantes |
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| Bactérias nitrificantes são espécies bacterianas capazes de oxidar o amônio do solo em nitratos, que podem ser utilizados pelas plantas. | As bactérias desnitrificantes são espécies bacterianas capazes de reduzir nitratos ou nitritos a formas gasosas, como óxido nitroso ou nitrogênio diatômico. |
| Tipo de Reação | |
| A nitrificação é uma reação de oxidação. | A desnitrificação é uma reação de redução. |
| Produtos Formados | |
| As bactérias nitrificantes produzem nitrato ou nitrito. | As bactérias desnitrificantes produzem óxido nitroso ou nitrogênio diatômico. |
| Precursores para a Reação | |
| As bactérias nitrificantes usam amônia ou íons de amônio. | As bactérias desnitrificantes usam nitrato ou nitrito como seus precursores. |
| Requisito de Oxigênio | |
| A maioria das bactérias nitrificantes são aeróbicas. | As bactérias desnitrificantes podem ser aeróbicas ou anaeróbicas facultativas. |
| Uso Industrial | |
| Bactérias nitrificantes são usadas como fertilizantes nitrogenados. | As bactérias desnitrificantes são usadas em sistemas de gestão de águas residuais para degradar os resíduos nitrogenados. |
Resumo – Bactérias Nitrificantes vs Desnitrificantes
O ciclo do nitrogênio é um dos ciclos biogeoquímicos mais importantes da natureza, onde o nitrogênio atmosférico é convertido em várias formas químicas, tornando-o disponível para os organismos vivos utilizarem. O processo de nitrificação é um processo oxidativo onde o nitrogênio presente como amônio no solo é convertido em nitratos e nitritos, aumentando a biodisponibilidade do nitrogênio para os organismos. Durante a desnitrificação, nitritos e nitratos são reduzidos a formas gasosas (nitrogênio diatômico e óxido nitroso). Esta é a diferença entre bactérias nitrificantes e desnitrificantes. Ambos os processos são biologicamente favoráveis pelo envolvimento de micróbios, especialmente bactérias quimiolitotróficas. Atualmente, essas bactérias são consideradas industrialmente importantes nos campos da biotecnologia agrícola e ambiental. Por isso, tornaram-se um potencial tópico de pesquisa na área de Biotecnologia.
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